Досить висока температурна стабільність джерел опорної напруги забезпечується при одночасному використанні двох МОП-транзисторів – одного з вбудованим каналом (М2), другий – з індукованим (Ml), як показано на рис. 3.13 [114].

Рис. 3.13. Еквівалентна схема джерела опорного напруги на МОП-транзисторах

Вихідна напруга такого ІОН визначається виразом

де i /tl – Поріг транзистора Ml; Ut2 – Поріг транзистора М2 (негативний); βν β2 – Крутизна транзисторів.

Зі зміною температури кристала ІМС сума порогів не змінюється і опорна напруга залишається постійним (i /n = const).

Температурний дрейф вихідної напруги такого джерела опорного напруги легко обчислити з використанням наступного виразу:

де ар а2 – Температурні коефіцієнти граничної напруги транзисторів з індукованим і вбудованим каналами; А – корінь квадратний відносини крутизни транзисторів Ml і М2.

У свою чергу, чисельне значення параметра А визначається виразом:

Для отримання незалежного від температури ІОН значення А має задовольняти співвідношенню.

Особливості схемотехнической реалізації потужних вихідних каскадів мікросхем стабілізаторів напруги

Потужні вихідні каскади ІМС стабілізатора напруги призначені для забезпечення необхідного струму навантаження (від одиниць і десятків міліампер для малопотужних стабілізаторів до одиниць і десятків ампер для потужних).

На кристалі потужні вихідні каскади часто займають більшу частину площі мікросхеми.

Через вихідні каскади протікають найбільші струми ІМС стабілізатора. Ці струми значно більше власного струму споживання ІМС стабілізатора. Важливе завдання – забезпечити можливість роботи стабілізатора напруги при мінімальній різниці напруг між вхідним нестабілізованою напругою і вихідним стабілізованою, то.есть важливо забезпечити мінімальне значення параметра «Залишкова напруга» (Dropout Voltage). У цьому випадку потужність, що розсіюється на вихідних каскадах, буде мінімальна. Її чисельне значення буде визначатися простим виразом:

>

На рис. 3.14 представлена ​​фотографія кристала типовий мікросхеми стабілізатора напруг, що включає всі вищевказані блоки.

Рис. 3.14. Фотографія кристала типовий мікросхеми стабілізатора напруги

Таблиця 3.4. Еквівалентні електричні схеми вихідних каскадів стабілізаторів напруги

Існує кілька основних схемотехнічних варіантів реалізації вихідних каскадів ІМС стабілізаторів напруги [19]:

Схема Дарлінгтона;

– Р-п-р транзистор;

Схема Шіклай;

– P-МОП транзистор.

У табл. 3.4 узагальнені основні переваги та недоліки схемотехнічних рішень, найбільш часто використовуваних в сучасних силових ІМС вихідних каскадів.

Джерело: Білоус О.І., Єфименко С.А., Турцевич А.С., Напівпровідникова силова електроніка, Москва: Техносфера, 2013. – 216 с. + 12 с. кол. вкл.